HAL Id: jpa-00245983
https://hal.archives-ouvertes.fr/jpa-00245983
Submitted on 1 Jan 1988
HAL is a multi-disciplinary open access archive for the deposit and dissemination of sci- entific research documents, whether they are pub- lished or not. The documents may come from teaching and research institutions in France or abroad, or from public or private research centers.
L’archive ouverte pluridisciplinaire HAL, est destinée au dépôt et à la diffusion de documents scientifiques de niveau recherche, publiés ou non, émanant des établissements d’enseignement et de recherche français ou étrangers, des laboratoires publics ou privés.
Milieux en couches et ondes dispersives
F. Léomy, M. de Billy, G. Quentin
To cite this version:
F. Léomy, M. de Billy, G. Quentin. Milieux en couches et ondes dispersives. Revue de Physique Appliquée, Société française de physique / EDP, 1988, 23 (9), pp.1547-1555.
�10.1051/rphysap:019880023090154700�. �jpa-00245983�
Milieux en couches et ondes dispersives
F. Léomy, M. de Billy et G. Quentin
Groupe de Physique des Solides, Université Paris 7, Tour 23, 2 place Jussieu, 75251 Paris Cedex 05, France (Reçu le 28 mars 1988, révisé le 26 mai 1988, accepté le 2 juin 1988)
Résumé.
-Lorsqu’un faisceau acoustique borné est réfléchi par un solide semi-infini ou une plaque immergée,
on observe pour certains angles d’incidence des effets non spéculaires. A partir de mesures de réflectivité, nous
avons établi les courbes de dispersion des vitesses de phase des ondes dispersives (de type Lamb, Rayleigh ou Sezawa) générées dans des échantillons présentant deux types de configuration : une configuration bilame
incluant deux plaques métalliques de faible épaisseur collées ou soudées et une configuration constituée d’un milieu solide semi-infini (substrat) chargé par une plaque soudée ou collée. Les matériaux retenus pour cette étude sont l’étain, le laiton et le duraluminium. Les courbes expérimentales obtenues sont discutées et comparées aux prévisions théoriques.
Abstract.
-Non specular effects are observed when an ultrasonic bounded beam is incident on a layered
medium immersed in water. These reflectivity measurements are used to obtain the phase velocity dispersion
curves of the
«leaky
»surface acoustic waves which are generated in the layered specimen. Two configurations
with different boundary conditions are investigated : a bilaminar system including two welded or two bonded layers and a semi-infinite elastic medium loaded with a welded or a bonded layer. The various materials used in the samples are : tin, brass and duraluminum. The experimental results are discussed and compared with the
theoretical computations.
Classification
Physics Abstracts
43.30
-43.35
-68.45K
-68.35J
Introduction.
Il est maintenant bien établi que des phénomènes
non spéculaires se produisent lors de la réflexion d’un faisceau acoustique borné à une interface plane séparant un milieu fluide et un milieu solide élastique
semi-infini [1-5]. Parmi ces effets, la présence d’un
minimum dans le coefficient de réflexion révèle l’existence d’une onde de surface de type Rayleigh qui rayonne continûment dans le milieu fluide au cours de sa propagation. Dans le cas où l’échantillon insoné est une plaque de faible épaisseur (comparée
à la longueur d’onde), des phénomènes analogues se produisent chaque fois que l’angle d’incidence per-
met la génération d’une onde de type Lamb à
l’intérieur de la plaque [6-8]. Comme ces ondes sont dispersives, la position des minima (reliée à la
vitesse de phase par la loi de Descartes) évolue avec
la fréquence. Ainsi, la mesure des fréquences de
résonances (à angle fixe) ou des angles critiques (à fréquence fixe) permet d’établir les courbes de
dispersion des différents modes de plaques.
Des études récentes ont été menées sur des
échantillons constitués d’un substrat chargé par une fine couche [9-15] et pour lesquels des phénomènes analogues à ceux mentionnés précédemment ont été
observés. Ces études ont révélé que suivant la nature du couplage, les conditions aux limites changent
entraînant dans certains cas une modification très
importante des courbes de dispersion. Nous nous
proposons de faire une analyse comparative des
courbes de dispersion obtenues dans le cas de deux
configurations particulières :
- une configuration bilame constituée de deux
plaques métalliques soudées ou collées ;
- une configuration comprenant un milieu solide semi-infini (ou substrat) chargée par une plaque métallique de faible épaisseur collée ou soudée.
Si cette étude, basée sur des mesures de réflectivité
et d’analyse fréquentielle confirme certains résultats
expérimentaux déjà rapportés à ce jour, elle apporte aussi des éléments supplémentaires sur le caractère
«